随着年龄的增长,人脑衰退的一个重要表现就是髓鞘老化。而这又会反过来驱动中枢神经系统(CNS)的老化,进而引发神经退行性疾病。
01
对抗神经炎症
在神经系统中,炎症反应是许多神经疾病的关键因素。NMN能够抑制神经炎症的发生。
例如,在一些神经炎症模型中,NMN可以降低炎症因子如白细胞介素 - 1β(IL - 1β)、白细胞介素 - 6(IL - 6)和肿瘤坏死因子 - α(TNF - α)的水平。
其机制可能是通过调节细胞内的炎症信号通路,如NF - κB(核因子 - κB)信号通路。当NMN提高细胞内NAD⁺水平时,会影响NF - κB的活性,从而减少炎症因子的释放,减轻神经炎症对神经元的损伤。
02
抗神经元凋亡
神经元凋亡是神经退行性疾病的重要病理过程。NMN对神经元凋亡有显著的抑制作用。它主要通过调节凋亡相关蛋白来实现这一功能。
例如,NMN可以上调抗凋亡蛋白Bcl - 2的表达,同时下调促凋亡蛋白Bax的表达。并且,NMN还能影响半胱天冬酶(caspase)家族蛋白的活性,如caspase - 3,从而阻止神经元凋亡程序的启动,保护神经元免受各种有害因素如氧化应激、兴奋性毒性等导致的细胞死亡。
03
修复DNA损伤
神经元的DNA容易受到内源性和外源性因素的损伤,如氧化应激产生的自由基、环境毒素等。NMN在修复神经元DNA损伤方面发挥重要作用。
作为NAD⁺的前体,NMN可以激活DNA修复酶,如聚ADP - 核糖聚合酶(PARP)。PARP在DNA损伤修复过程中起着关键作用,它能够识别DNA链的断裂,并通过合成多聚ADP - 核糖(PAR)来招募其他修复蛋白到损伤部位进行修复。
NMN通过提高NAD⁺水平为PARP提供足够的底物,促进神经元DNA的修复,维持神经元基因组的稳定性。
04
增强突触可塑性
突触可塑性是学习和记忆的神经生物学基础。NMN可以促进突触可塑性的增强。它能够调节神经递质的释放和突触后受体的功能。
例如,NMN可以增加谷氨酸等兴奋性神经递质的释放,同时增强突触后膜上N - 甲基 - D - 天冬氨酸受体(NMDAR)的活性。这些变化有助于改善突触传递效率,使神经元之间的信息交流更加顺畅,从而增强学习和记忆能力。
05
改善脑血流和能量代谢
大脑的正常认知功能需要充足的能量供应和良好的血液灌注。NMN对脑血流和能量代谢有积极的影响。它可以通过改善脑血管内皮细胞的功能来促进脑血流。
例如,NMN可以提高内皮型一氧化氮合酶(eNOS)的活性,增加一氧化氮(NO)的生成。NO是一种强效的血管舒张剂,能够扩张脑血管,增加脑血流量。同时,NMN通过提高细胞内NAD⁺水平,增强线粒体的功能,改善神经元的能量代谢。
在大脑的海马体和皮层等与认知功能密切相关的区域,更好的能量代谢有助于维持神经元的正常活动,提高认知表现。
06
阿尔茨海默病(AD)
在AD模型中,NMN显示出了一定的治疗潜力。AD的主要病理特征是β - 淀粉样蛋白(Aβ)沉积和神经原纤维缠结(NFT)。
NMN可以通过多种途径减轻这些病理变化。一方面,NMN能够减少Aβ的产生,其机制可能与调节淀粉样前体蛋白(APP)的代谢有关。
另一方面,NMN可以降低tau蛋白的过度磷酸化,tau蛋白过度磷酸化是形成NFT的关键步骤。此外,NMN还可以改善AD患者大脑中的能量代谢和神经炎症,缓解认知障碍症状。
07
帕金森病(PD)
PD的主要病理改变是中脑黑质多巴胺能神经元的变性死亡和路易小体的形成。
NMN可以保护多巴胺能神经元免受损伤,可能是通过减轻氧化应激、抑制炎症反应和改善线粒体功能来实现的。同时,NMN还可能有助于维持多巴胺的正常合成和释放,从而改善PD患者的运动症状。